Comment programmer des microprocesseurs

Les microprocesseurs sont des dispositifs programmables qui acceptent des signaux d'entrée, effectuent des opérations logiques et fournissent des signaux de sortie. Les microprocesseurs autonomes offrent un haut niveau de contrôle sur des circuits intégrés simples, moteurs, actionneurs et LEDs. Une fois programmés, ils répètent la même tâche avec précision, ce qui en fait une partie intégrante de la conception en mécatronique.

Étape 1

Achetez un microprocesseur, disponible chez de nombreux fabricants, en ligne ou en magasin d'électronique. Pour réduire les coûts, choisissez un modèle qui fait ce dont vous avez besoin sans superflu. Sélectionnez-en un avec oscillateur interne ; sinon, la puce nécessitera une horloge externe. Si vous prévoyez des entrées/sorties analogiques, prenez un microprocesseur avec convertisseur analogique-numérique (A/N) et modulation de largeur d'impulsion (PWM). Téléchargez la fiche technique (datasheet) : elle contient toutes les spécifications et souvent des exemples de code.

Étape 2

Écrivez le programme. Les microprocesseurs comprennent le code machine, mais vous utiliserez un langage de plus haut niveau comme « C » ou « Assembleur ». Écrivez dans l'environnement de développement intégré (IDE) de votre microprocesseur, qui compilera le code en langage machine. Si vous avez peu d'expérience en Assembleur, la fiche technique donne les mots-clés et le jeu d'instructions, et le site du fabricant propose des exemples de code.

Étape 3

Testez le programme avec le simulateur de l'IDE. Une fois le programme gravé dans le microprocesseur, le débogage devient très difficile. La plupart des IDE offrent une simulation du code à l'écran. Le simulateur permet l'exécution ligne par ligne et une représentation visuelle des variables. Le débogage par simulation évite bien des frustrations si le programme ne se comporte pas comme prévu.

Étape 4

Procurez-vous et branchez un programmeur universel autonome sur votre ordinateur. Ce dispositif se connecte au port série et possède un socket acceptant jusqu'à 60 broches. Il faut retirer le microprocesseur de votre circuit ; utilisez un socket pour le connecter entre le microprocesseur et le reste du circuit. Les sockets à force d'insertion nulle (ZIF) facilitent grandement le retrait sans abîmer les broches.

Étape 5

Gravez votre programme sur le microprocesseur. Dans l'IDE, sélectionnez votre programmeur dans le menu déroulant. Avant d'ajouter votre programme, effacez le précédent de la puce. Certains anciens microprocesseurs avec une fenêtre en verre ont une mémoire effaçable par UV : placez la puce sous une lampe UV pendant 20 minutes. La mémoire Flash s'efface par logiciel. Selon la taille du programme, le transfert prend de quelques secondes à plusieurs minutes.

Conseil

Les sockets ZIF facilitent le retrait et le remplacement du microprocesseur sans abîmer les broches.

Avertissement

Évitez la frustration en utilisant le simulateur de l'IDE pour déboguer votre programme.